蔗糖转化反应动力学实验报告.docx

蔗糖转化反应动力学
一、实验目的
1） 测定蔗糖水溶液在酸催化作用下的反应速率常数和半衰期。
2） 了解旋光度的概念，学习旋光度的测量方法及在化学反应动力学研究中的 应用。
二、实验原理
蔗糖在水溶液中的转化反应为
C12H22、果糖的浓度发生变化，总旋光角也发生变化。 蔗糖、葡萄糖为右旋，果糖为左旋。所以反应过程中右旋角不断减小，反应完毕 时溶液呈左旋。
蔗糖水解反应过程中，不同时间f时，反应物、生成物浓度为
可得：co.&
% -。8
A蔗-缶- A果
。12日22。11 +H?O
-J^C6H12O6
+ C6H12O
t=0
Co,蔗
0
0
t=t
c蔗
Co,蔗—C蔗
Co,蔗—C蔗
t二8
0
Co,蔗
Co,蔗
当t=0时，
% = A蔗％蔗
当t=t时，
at = A®c 蔗 + A葡（％ 蔗
一c庶)+ A果(-
-c蔗)
当t=8时， 因此：％_久
0(,
口-=缶％,蔗+ A果c(),蔗
=人蔗％,庶-&jCo,蔗-A果％,蔗=(A蔗一缶一A果ko,庶
A蔗c蔗+刊葡(％,蔗一c蔗)+ A果(％,蔗一c蔗)一蔗-A果q,蔗
3蔗-人葡-人果,庶
匚_ %-气
庶 A蔗-A葡-人果
由式C18. 2得
J 1 1 荐 1 OCrs — CC
k = -ln-^ = —In ——-
t C蔗 t 以七一以8
ln(q —) = —kt + ln(% — ) (7 )
以ln(%-a.)对"乍图，则图为一直线，由直线斜率可求得蔗糖转化反应速 率常数#。
三、仪器和试剂
恒温槽
容量瓶(50ml)
烧杯(100ml、1000ml)
蔗糖(A. R.)
旋光仪
秒表
磨口塞锥形瓶(250ml)
移液管(50ml)
HC1 溶液(3. Omol • dnf3)
四、 实验操作
1） 参见本书B6部分，了解旋光角测定原理，掌握数字式旋光仪使用方法及操 作要点。
2） 打开恒温槽，调节恒温槽上定温计，将设定温度调至55°Co
3） 配制20%蔗糖水溶液：，注入50ml容量瓶，稀至 刻度，若溶液混浊则需过滤。
4） 用移液管取50ml HC1溶液（3. Omol •dm'）于干燥、洁净的250ml磨口塞 锥形瓶中备用。
5） 将配好的蔗糖溶液倒入另一干燥、洁净的250ml磨口塞锥形瓶中，将上述 锥形瓶中的50mlHCl溶液迅速倒入蔗糖溶液中，同时开动秒表计时（注意秒表中 间不要暂停）。两瓶应来回倒几次，使溶液倒尽，并加塞混匀。
6） 迅速取少量混合液洗涤旋光测试管两次，在测试管内装满混合液，注意管 内液体中不能混有气泡。用镜头纸将测试管两端玻璃片擦干,迅速放入旋光仪内， 测量第一个数据同时记录此时时间，测定a i尽量在3min内完成。以后每 隔1〜3min测一次，同时记录相应的时间。15min后可延长时间间隔，至少测量 至旋光度为负值（左旋）。如何正确读数（即L与t同时读准），及时间间隔， 要在实验前考虑好，可根据已测结果进行调整。
7） 将倒入测试管后的剩余混合液置于50〜60°C水浴内保温30min ,然后冷却 至实验温度测o在恒温水浴内保温时注意防止溶液挥发